基于格点积温指标的黄淮海冬麦区冬小麦气候生产潜力预估

为宏观了解冬小麦产量及产量稳定度的变化规律,基于1991-2013年黄淮海冬麦区91个有冬小麦种植的农业气象站点的冬小麦发育期及对应年份100个气象站点逐日气象资料,采用格点积温指标划分生育期,通过逐步订正法对冬小麦的气候生产潜力及其变异系数进行估算,之后结合国家气候中心RegCM3模式模拟A1B情景下1951-2100年0.25°×0.25°格点气象资料,对未来情景下冬小麦气候生产潜力及其变异系数进行预估。结果表明,从年际变化看,黄淮海冬麦区冬小麦气候生产潜力总体呈现波动下降的趋势,且该波动逐渐趋稳;各时段气候生产潜力基本介于6 277~7 044kg·hm~(-2),除2011-2040年有21.94kg·hm~(-2)·10a~(-1)的上升趋势外,其余时段均呈明显下降趋势。冬小麦气候生产潜力在空间上总体呈北部低、四周高,在时间上主要呈先平稳后逐渐降低的趋势;其变异系数在空间上总体呈北高南低,在时间上呈北部先增后减、南部先减后增的变化趋势。在实际生产过程中应更加注重冬小麦生长发育过程中光、温、水的匹配程度。     

石羊河流域春小麦生育期和水分利用效率对气候变化的响应

为给春小麦安全生产和水资源高效利用提供参考,分析了气候变化对石羊河流域春小麦生长发育和水分利用效率的影响。结果表明,石羊河流域气温年际变化呈波动上升趋势,气候变暖趋势明显,线性倾向率为0.383℃·10a-1。降水量增加幅度很小,限制了蒸发强烈的干旱区的热量资源增加所能发挥的作用。受气候变暖的影响,春小麦春季发育期三叶期和拔节期每10a提前0.2~1.5d;夏季各生育期提前显著,抽穗期至成熟期提前0.9~4.1d·10a-1(P0.05);营养生长期和过渡期缩短2.2~3.4d·10a-1(P0.05),生殖生长期延长2.3d·10a-1(P0.01)。气温升高对春小麦水分利用效率表现为正效应(R=0.761,P0.001),气温每升高1℃,春小麦水分利用效率提高0.24~0.33kg·hm-2·mm-1。而降水量与灌溉区春小麦水分利用效率呈负相关(P0.05),降水量每减少1mm,水分利用效率可提高0.12~0.41kg·hm-2·mm-1。日照时数的增加有利于水分利用效率的提高(R=0.519,P0.01),日照时数每增加10h,春小麦水分利用效率提高0.17~0.26kg·hm-2·mm-1。     

基于气候生产潜力的黑龙江省大豆种植空间优化

为定量评估黑龙江省大豆气候生产潜力的变化特征,明晰大豆增产潜力,优化大豆种植空间.选取黑龙江省1971-2019年61个气象站点逐日气象资料和对应产量资料,采用逐步订正法、线性趋势分析等方法,研究大豆光合、光温和气候生产潜力的时空变化特征,分析辐射、气温和降水等气候要素变化对大豆气候生产潜力的影响,估算大豆增产潜力.采用自然断点法将大豆增产潜力进行分区,引导黑龙江省大豆种植空间优化.结果 表明:黑龙江省大豆光合、光温和气候生产潜力平均值分别为7121.0,4677.1和3074.3 kg· hm-2;光合生产潜力呈下降趋势-6.4 kg·hm-2 ·10a-1,光温和气候生产潜力表现为极显著的上升趋势,分别为152.3和102.8 kg·hm-2·10a-1;大豆气候生产潜力空间上表现为由南向北递减趋势,高值区集中在松嫩平原东部;气候要素变化对大豆气候生产潜力影响不同,气温变化对大豆气候生产潜力的影响为正效应,辐射和降水变化对大豆气候生产潜力影响空间差异显著,辐射变化对平原地区大豆气候生产潜力为负效应,降水变化对对黑龙江省两大平原表现为正效应;根据气候生产潜力将黑龙江省划分为5个种植潜力区,松嫩平原和三江平原西部为黑龙江省大豆种植的优势和较优潜力区,可适当增加种植规模.     

贵州省错季番茄气候生产潜力差异分析

为了解贵州不同季节番茄气候生产潜力的变化趋势、空间差异以及番茄气候资源利用规律,研究基于贵州省81个气象站1961~2015年的气象资料,采用逐步订正、GIS空间插值和线性趋势分析等方法,分析番茄的光合、光温和气候生产潜力的时空变化特征。结果表明:冬春番茄的光合和气候生产潜力均呈递减的变化趋势,递减率分别为174.11、226.52 kg/(hm~2·10 a),而光温生产潜力为递增的变化趋势;夏秋番茄的光合、光温和气候生产潜力均为递减趋势,递减速率分别为355.24、317.99、427.67 kg/(hm~2·10 a);空间分布特征表明,冬春番茄的气候生产潜力空间上自东南向西部递减的趋势,夏秋番茄的气候生产潜力呈西南向东北递减的趋势;分别对番茄光合生产力分别进行温度、水分订正,冬春、夏秋番茄的平均气候减产率分别为35%、15%,其中降雨量是番茄气候生产潜力的主要限制因子。     

播种密度及施肥水平对耐密植大豆合农76产量性状的影响

以耐密植大豆品种合农76为试验材料,采用二因素完全随机区组设计,设置5个播种密度(25万,30万,35万,40万及45万株·hm~(-2))和6个施肥水平,研究其对大豆产量及产量相关性状的影响,探索耐密植大豆品种产量相关性状的最优配置,明确该品种最佳播种密度及施肥水平。结果表明:随着播种密度的增加,株高呈升高趋势,节数、单株荚数、单株粒数及百粒重均呈降低趋势;随着施肥水平的提高,株高、节数和百粒重呈升高趋势,单株荚数和单株粒数无明显变化规律;随着播种密度的增加及施肥水平的提高,产量均呈先升高后降低的总体趋势,最高产量处理组合各产量相关性状均未达到最佳表现,而是达到最优配置,群体产量得到最大发挥。在播种密度为40万株·hm~(-2)及施肥水平为磷酸二铵140 kg·hm~(-2)、尿素45 kg·hm~(-2)及氯化钾35 kg·hm~(-2)条件下,产量最高(3 309.77 kg·hm~(-2)),在播种密度为35万株·hm~(-2)及施肥水平为磷酸二铵120 kg·hm~(-2)、尿素40 kg·hm~(-2)及氯化钾30 kg·hm~(-2)条件下,产量次之(3 302.07 kg·hm~(-2))且差异未达到极显著水平,说明适当降低播种密度和施肥水平也能够获得较高的产量,从而达到节本、增效、环保的目的。     

施氮量和灌水模式对小麦产量、品质和氮肥利用的影响

为探明河套灌区小麦实现高产、高效、优质相统一的施氮量范围,以中强筋小麦品种永良4号为供试材料,通过田间试验系统分析了不同施氮量和灌水模式对小麦产量、品质和氮肥利用效率的影响。结果表明,节水灌溉较常规灌溉,小麦籽粒产量并未显著降低,籽粒品质显著提升;植株吸氮量明显降低,氮素生理效率和氮素生产效率显著提高。小麦产量随着施氮量的增加呈先升高后降低的趋势,籽粒品质随施氮量增加呈增加趋势;多数氮素利用相关指标与施氮量均呈极显著负相关,过量施氮导致氮肥利用效率降低。河套灌区小麦高产、高效、优质相统一的适宜施氮量为:节水灌溉模式185.5 kg·hm~(-2)～209.5 kg·hm~(-2),常规灌溉模式212.5 kg·hm~(-2)～240.9 kg·hm~(-2)。     

气候变化对甘肃农牧交错带主要粮食作物生产潜力的影响

为探讨热量、降水量及辐射资源变化对甘肃农牧交错带作物气候生产潜力的影响,基于甘肃农牧交错带45个气象站点1971-2020年的逐日气象资料以及主要粮食作物（春小麦、冬小麦和春玉米）生育期资料,利用数量统计分析方法计算3种粮食作物的气候生产潜力。结果表明,近50年来,甘肃农牧交错带春小麦、冬小麦和春玉米生育期内平均气温和降水量均呈上升趋势,太阳辐射量呈下降趋势;光合生产潜力、光温生产潜力和气候生产潜力分别从北到南、东北到西南和南到北呈递减趋势。热量变化对甘肃农牧交错带3种粮食作物的气候生产潜力有正效应,气候生产潜力平均增速分别为32.17、48.11和48.35 kg·hm^-2·a^-1。降水变化对该区域大部分地区春小麦和春玉米气候生产潜力有正效应,气候生产潜力平均增速分别为5.10和7.16 kg·hm^-2·a^-1;降水变化对部分区域冬小麦气候生产潜力产生负效应,气候生产潜力平均降速为0.12 kg·hm^-2·a^-1。辐射变化对该区域大部分地区3种粮食作物的气候生产潜力有负效应,气候生产潜力平均降速分别为1.81、2.35和8.66 kg·hm^-2·a^-1。总体来看,气候资源变化对甘肃农牧交错带大部分地区春小麦、冬小麦和春玉米气候生产潜力表现出正效应,但对临洮、灵台和靖远等地区的春玉米气候生产潜力有负效应。     

基于DSSAT模型的河南省小麦生产潜力定量模拟与分析

为定量评估气候变化背景下河南省小麦生产潜力和增产空间的变化特征,应用DSSAT模型估算了河南省15个生态点连续50年(1963-2012年)的冬小麦光温生产潜力和气候生产潜力,并分析了生产潜力的分布规律。结果表明,河南省小麦光温生产潜力为8 350~9 996kg·hm-2,总体呈现北高南低、东高西低的趋势,而气候生产潜力为2 590~7 943kg·hm-2,总体呈现南高北低的趋势。河南大部分麦区光温生产潜力变化范围为9 173~9 446kg·hm-2,约占全省小麦总面积的43.5%。光温生产潜力高于9 447kg·hm-2的地区主要分布在豫北麦区(安阳、新乡西北部)及豫中麦区(许昌、西华),约占全省小麦总面积的33.6%。河南省大部分麦区气候生产潜力变化范围为4 375~7 050kg·hm-2,约占全省小麦总面积的59.5%。河南省15个地点的水分满足率为28%~91%,大部分地区水分满足率不到60%;河南小麦灌溉增产潜力变化范围为723~6 573kg·hm-2,其中三门峡、郑州、开封、商丘等地以北地区的灌溉增产潜力在4 623kg·hm-2以上,约占全省小麦总面积的49.4%,而驻马店以南及信阳地区的灌溉增产潜力低于2 673kg·hm-2,约占全省小麦总面积的17.5%。     

近20年河南省冬小麦生育期气候资源的时空变化及其适应性研究

为了解河南省冬小麦生育期气候资源的时空特征及对冬小麦生长发育和产量的影响,利用河南省17个国家气象站点和16个长期物候观察点数据以及18个地级市历史产量数据,采用数理统计方法和GIS空间插值法分析了河南省近20年来冬小麦生育进程、生长季温度和降水量的变化以及各地级市冬小麦产量与气候的关系.结果表明,河南省冬小麦生育期温度均呈上升趋势,且夜间升温明显,全生育期平均温度增加趋势为0.067℃·a-1.空间上平均气温和最低气温上升最明显的是中部地区,升温幅度最高分别达到0.09和0.13℃·a-1;最高气温上升最明显的为西部地区,升温幅度为0.1℃·a-1.生育期降水量呈下降趋势,其中南部地区减少最明显,其次是中部地区,大部分地区减少幅度为2.5～3.5 mm·a-1.冬小麦全生育期天数2000年后比20世纪90年代缩短4d,主要表现为营养生长期缩短.空间上全生育期和营养生长期缩短的天数和生殖生长期延长的天数从北向南递增.产量与气候因子非线性分析表明,西部地区冬小麦产量与生育期平均温度、最高温度和最低温度均呈负相关,温度升高1℃,减产可达8.0％以上.最低温度升高导致大部分地区冬小麦减产.降水对各地区历年产量变化的影响不大.     

三峡地区玉米降水生产潜力及适宜开发研究

对三峡地区玉米降水生产潜力及适宜开发度进行研究。结果表明:在玉米全生育期,自然降水总量的41.9%用于农田蒸散。坡地与平地相比,坡地地表径流量占降水总量的28.3%,平地地表径流量占降水总量的12.3%;耗水系数平均为0.136mm/(kg·hm2),比平地低0.007mm/(kg·hm2)。影响玉米降水生产潜力的主要障碍因子是施肥水平、降水量和土壤侵蚀。随着施肥水平的提高,降水生产潜力增大,且施肥水平对坡地降水生产潜力的影响比平地更加明显;水土流失增加,降水生产潜力降低,降水量对降水生产潜力的贡献值为-3.135kg/(mm·hm2),即每减少降水量1mm,坡地降水生产潜力平均下降3.135kg/hm2。在现有技术、土壤、投入水平及管理条件下,三峡地区大田玉米降水生产潜力开发程度(MKD)较低,坡地约60%～65%,平地约65%～70%。坡地玉米降水生产潜力适宜开发度(SKD)可达80%,平地可达90%。可开发程度(KKD)坡地平均为17.5%、平地平均为17.9%,平地降水生产潜力可开发程度比坡地稍大。     

福建省植被气候生产力的时空分布特征

估算了福建省近30年来的植被气候生产力,结果表明,福建省植被气候生产力从东南部沿海向西北方向逐渐降低。全省植被气候生产力的高值区域主要集中在东南沿海部分,大部分县市在16000kg·hm^-2·a^-1以上;西部和北部的山区植被气候生产力值较低,大部分在10000—15000kg·hm^-2·a^-1之间。近30年来福建省植被气候生产力有逐渐提高的趋势,全省植被气候生产力以20世纪80年代最低,21世纪初期几年最高,相差1407kg·hm^-2·a^-1。     

近三十年来厦门市气候的变化

依据厦门市1971—2004年34年的基本气象资料,研究分析了该市年均气温和年降水量的年际变化特征,并确定了各自的气候突变点,据此分析了该市的气候类型。结果表明：（1）从20世纪80年代以来,该市年均气温以每年0．0631℃的速度在升高,年均气温出现2个气候突变点,分别为1981和1998年;（2）年降水量多年变化趋势不明显,呈随机变化,年降水量出现2个气候突变点,分别为1977和1990年;（3）34年的气候类型分为暖湿、暖干、冷湿和冷干4种类型。     

Assessment of the occurrence of climate change and its effects on planting date and growth duration of rainfed wheat in the western and northwestern regions of Iran

In this study, the effect of climate change on planting date and growth duration of rainfed wheat in the west and northwest parts of Iran has been investigated. The occurrence of climate change in the region was first evaluated for the base period (1992–2018) using two nonparametric tests of Mann–Kendall and Sen's slope estimator. Then, the climatic parameters of maximum temperature, minimum temperature and precipitation were simulated under RCP4.5 scenario for the period 2019–2039 based on downscaled output data of the Community Climate System Model (CCSM4) using LARS WG software. The growth period was obtained using a linear multiple regression model, which was selected based on R-square and accounted for 87% of its total variation. The results predicted that the average annual temperature will increase by 2 °C, while the average annual precipitation will increase by 30% by the end of 2039. Planting dates were determined based on two indices combining temperature and precipitation for the base and future periods. The results showed that climate change effects at the 2039 horizon will shorten by 18 days the wheat growth period and the appropriate planting time for rainfed wheat will be reduced by 2–19 days.

     

基于气候适宜度的橡胶树产胶年景预测模型

为准确评估不同橡胶树种植区的年产胶潜力的变化,根据2000—2015年遥感和气候数据,分别建立了橡胶产量气象影响指数和橡胶树气候适宜性指数序列,通过统计分析和利用ArcGIS空间分析功能,研发了基于年综合气候适宜度指数的橡胶树产胶年景评估模型,模型空间分辨率1 km×1 km,实现了橡胶树种植区产胶潜力精细化评估,克服了传统意义上依靠单站数据预测橡胶产胶年景的缺陷。结果表明：该模型实现了依靠气候数据客观、定量预测种植区橡胶树在不同区域的年产胶能力变化,能从宏观上区分不同区域的差异,为橡胶树精细化气象决策服务提供技术支撑。     

马铃薯品种凉薯17号高产配套栽培技术

美姑县位于四川省西南部凉山州东北部。年均气温11.4℃,年均降雨量840 mm,年日照时数为1 790 h,无霜期240 d。立体气候明显,气候垂直差异大,具有气候冷凉、干燥、昼夜温差大、日照长、雨量充沛等特点,形成了适宜于马铃薯生产的特殊环境。选用高产抗病丰产马铃薯品种,配套丰产栽培技术推广应用,提高单位面积产量,增加农民收入具有重要意义。2008~2009年,结合马铃薯高产示范基地建设技术推广,在凉薯系列中选择凉薯17号作为美姑县高山部分地方的主栽品种进行推广,取得了良好的社会和经济效益。     

气候变化下红茴砂在中国潜在适生区的最大熵生态位模型预测

红茴砂是姜科茴香砂仁属多年生草本植物,我国仅在海南地区有自然分布,是具有很高药用价值的濒危植物。为了解红茴砂在未来气候变化下的潜在适生区及其主要环境影响因子,以期对红茴砂的保育提供科学指导,将45条红茴砂分布位点数据与20个环境因子相结合,运用最大熵生态位模型MaxEnt和ArcGIS软件模拟了当前气候和未来2050年RCP2.6和RCP8.5两种不同气候条件下红茴砂在中国的潜在分布区,并分析影响红茴砂分布的主导环境因子。结果表明：当前气候条件下,红茴砂适生区总范围在18°~32° N、27°~122° E,面积约为1.24×10⁶ km²,主要集中分布在海南、贵州、福建、广东、广西、云南等地;影响红茴砂地理分布的主导环境因子为最湿月降水量、最暖季度降水量、年均温度变化范围、最冷月份最低温、海拔和最热季度均温,累计贡献率达87%;在未来2050年RCP2.6和RCP8.5两种不同气候情景下,红茴砂适生区域丧失面积均达到95%以上,潜在分布区缩小到云南、四川、西藏、贵州和台湾这5个省区,新增区域主要在西藏东南部和四川中南部,同时潜在总适生区和高适生区的质心有向西北方迁移的趋势。     

有机肥、无机肥与微肥配施对色素辣椒生长发育及产量的影响

在大田条件下,采用L_(25)(5~6)正交试验设计,研究山西石灰性褐土在追施150 kg/hm~2尿素的基础上,有机肥、无机磷、钾肥与微肥配施对色素辣椒品种‘临猗大板椒'生长发育与产量的影响.结果表明:有机肥、无机肥与微肥合理配施极显著改善了色素辣椒植株的形态,增大了茎粗和叶面积,为色素辣椒的高产奠定了物质基础;在本试验条件下使色素辣椒高产的最佳肥料配比分别为膨化鸡粪25 020 kg/hm~2、过磷酸钙900 kg/hm~2、硫酸钾390 kg/hm~2、硫酸锌30.0 kg/hm~2、硼砂6.0 kg/hm~2.     

Specification of climatic sensitivity of forage maize to climate change

The use of manipulative experiments to study directly the effects of climate change on natural and managed systems is expensive if performed on a large scale: it also relies upon accurate predictions of future climatic conditions. Predictive modelling is less expensive and permits a range of scenarios to be considered but this is only as reliable as the underpinning model.
Predicting the suitability of England and Wales for the cultivation of forage maize under climate change was attempted using an established crop growth model by Muchow et al. (1990) integrated with climate data. The biological and climatic inputs to the model were the thermal requirements for the stages of crop growth, leaf number, leaf area, harvest index, the daily maximum and minimum air temperature, precipitation and solar radiation. These values were obtained from a daily meteorological database for ninety-three sites in England and Wales for the period 1951–80. Model outputs as point values of potential crop yield predicting current production -'baseline'- were statistically validated using actual crop yield data collated from bibliographic analysis. The baseline results indicated that pans of the south-east appeared to be too dry and the north too cold. The model was run again using an artificial sensitivity test (temperature +2°C. precipitation ±10%). Increased precipitation led to a predicted increase in geographical suitability of the UK for forage maize production to the north and west. Under reduced precipitation there was a decrease in suitability in the south-east, possibly owing to moisture stress.